Board logo

标题: [技术讨论] 细胞自动机Python脚本运行到最后都稳定在一个状态不变了，高手给看看算法对不对 [打印本页]
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 20:54     标题: 细胞自动机Python脚本运行到最后都稳定在一个状态不变了，高手给看看算法对不对

  1. import random

  2. import os

  3. import time

  4. def init(level):

  5.     return random.randint(0,level)

  6. dict={' ':0,'●':1}

  7. cells=[[' ' for x in range(32)] for y in range(22)]

  8. grid=[[' ' for x in range(32)] for y in range(22)]

  9. while True:

  10.     level=input('larger number,less cells (>0):')

  11.     try:

  12.         if int(level)>0:

  13.             for y in range(1,21):

  14.                 for x in range(1,31):

  15.                     r=random.randint(0,int(level))

  16.                     if r==0:cells[y][x]='●'

  17.             break

  18.     except:pass

  19. 

  20. for y in cells:print(' '.join(y))

  21. print("press key to begin...")

  22. os.system('pause >nul')

  23. i=0

  24. while True:

  25.     for y in range(1,21):

  26.         for x in range(1,31):

  27.             num=dict[cells[y-1][x-1]]+\

  28.                 dict[cells[y-1][x+1]]+\

  29. 		dict[cells[y-1][x]]+\

  30. 		dict[cells[y+1][x-1]]+\

  31. 		dict[cells[y+1][x+1]]+\

  32. 		dict[cells[y+1][x]]+\

  33. 		dict[cells[y][x-1]]+\

  34. 		dict[cells[y][x+1]]

  35.             if num==3:grid[y][x]='●'

  36.             elif num==2:grid[y][x]=cells[y][x]

  37.             elif num :grid[y][x]=' '

  38.     for y in range(1,21):

  39.         for x in range(1,31):

  40.             cells[y][x]=grid[y][x]

  41.     time.sleep(0.05)

  42.     os.system('cls')

  43.     i+=1

  44.     print('time: '+str(i))

  45.     for y in cells:print(' '.join(y))
复制代码
这是出生概率为33%时的稳定状态，基本不变了，个别在动

概率50%的

如果要把这个脚本用迭代函数或者生成器写出来，该怎么改啊，加上是二维数组我更不会写了
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 20:55

开头那个函数忘了删掉了 没有用
作者: CrLf    时间: 2014-9-27 21:20

看图好像没什么问题吧，有些形状就是稳定的
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 21:45

回复 3# CrLf
原来是运气问题 10%概率的时候竟然运行到1200多次才稳定 先前没几下就死完了
作者: CrLf    时间: 2014-9-27 21:52

运行了一下，发现结果好像不太对，有些“孤独”的细胞也不会死亡，看代码没看出来为什么
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:02

回复 5# CrLf
对啊 肯定有问题
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:07

回复 5# CrLf
有一行我写错了 elif:num 应该改成else:
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:08

回复 5# CrLf
在第37行那 可是逻辑上这两者没什么不同啊
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:17

回复 5# CrLf
改了37行以后应该对了运行了几次都类似这种

我还奇怪呢 10%的概率那么小怎么变化那么久 你不说我都想不起来孤立这回事
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:24

改制后基本各种概率下基本都在200次以内稳定了
作者: 523066680    时间: 2014-9-27 22:38

本帖最后由 523066680 于 2014-9-27 22:42 编辑

我在写perl版本细胞自动机的时候遇到这样的问题：数组赋值变成了引用。
修改赋值方式后得以解决，会不会是相同的问题？

现在不搞python了，没心思细看。
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:42

回复 11# 523066680

很有可能啊 我试试看直接引用是什么效果 然后对比一下
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:51

回复 11# 523066680
改成引用后明显运动没规律了 细胞较多时好像不像能稳定的样子 我原先改过的应该是对的 都稳定了 形态也符合算法
作者: 523066680    时间: 2014-9-27 22:53

回复 13# 普大喜奔


    恩 我就是说要避免引用。
作者: 523066680    时间: 2014-9-27 22:57

如果要验证显示结果对不对，可以把典型的生命矩阵代入
  1. ......................**...............

  2. ......................**...............

  3. .......................................

  4. .......................................

  5. .......................................

  6. .......................................

  7. .......................................

  8. .......................................

  9. .......................................

  10. .......................................

  11. .......................................

  12. .......................................

  13. .........*..........**...**............

  14. .......*.*............***..............

  15. ......*.*............*...*.............

  16. **...*..*.............*.*..............

  17. **....*.*..............*...............

  18. .......*.*......*.*....................

  19. .........*......**.....................

  20. .................*...*.................

  21. .....................**......*.........

  22. ....................*.*......*.*.......

  23. ...............*..............*.*....**

  24. ..............*.*.............*..*...**

  25. .............*...*............*.*......

  26. ..............***............*.*.......

  27. ............**...**..........*.........

  28. .......................................

  29. .......................................

  30. .......................................

  31. .......................................

  32. .......................................

  33. .......................................

  34. .......................................

  35. .......................................

  36. .......................................

  37. .......................................

  38. ...............**......................

  39. ...............**......................
复制代码
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 22:58

回复 14# 523066680
谢啦版主 看来细胞自动机最后都要稳定啊
作者: 523066680    时间: 2014-9-27 23:00     标题: RE: 细胞自动机脚本运行到最后都稳定在一个状态不变了，高手给看看算法对不对

本帖最后由 523066680 于 2014-9-27 23:04 编辑

回复 16# 普大喜奔

前面发的一个矩阵是无限循环的。
    再发一个典型的刷了很久的轰炸模型， 挺精彩的，运行好一段时间才进入稳定状态，当然，还要看你的空间设置为多大。
  1. .........................**.....**

  2. .........................**.....**

  3. ..................................

  4. ..................................

  5. ..................................

  6. ..................................

  7. ..................................

  8. ..................................

  9. ..................................

  10. ..................................

  11. ..................................

  12. ..................................

  13. ..................................

  14. ...........................**.**..

  15. ..........................*.....*.

  16. ..................................

  17. .........................*.......*

  18. .........................*..*.*..*

  19. .........................***...***

  20. ..................................

  21. ..................................

  22. ..................................

  23. ..................................

  24. .................*................

  25. **...............**...............

  26. **................**..............

  27. .............**..**...............

  28. ..................................

  29. ..................................

  30. ..................................

  31. .............**..**...............

  32. **................**.......**.....

  33. **...............**........**.....

  34. .................*................
复制代码
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 23:06

回复 17# 523066680
版主好人！
只是输入矩阵麻烦些 我试试吧
作者: 523066680    时间: 2014-9-27 23:06     标题: Perl版，轰炸机模型

  1. use strict;

  2. use Term::ReadKey;

  3. use Win32::Console;

  4. use Time::HiRes 'sleep';

  5. use IO::Handle;

  6. STDOUT->autoflush(1);

  7. system("mode con lines=40 cols=200");

  8. 

  9. our $OUT=Win32::Console->new(STD_OUTPUT_HANDLE);

  10. $OUT->Cursor(20, 20, 99, 0);  #hide cursor

  11. 

  12. my ($i, $j);

  13. our ($rows, $cols) = (40, 90);

  14. our ($mxrow, $mxcol) = ($rows-1, $cols-1);

  15. 

  16. # init

  17. our @coord;

  18. my (@h, @n);

  19. my $y = 0;

  20. 

  21. foreach (<DATA>) {

  22.     s/\r?\n$//;

  23.     tr/\*\./10/;

  24.     @{$h[$y++]} = ( split("", $_) );

  25. }

  26. 

  27. foreach $i (0 .. $mxrow) {

  28.     foreach $j (0 .. $mxcol) {

  29.         $coord[$i][$j]{'x'} = $j*2;

  30.         $coord[$i][$j]{'y'} = $i;

  31.         $h[$i][$j] = 0 unless (defined $h[$i][$j]);

  32.         $n[$i][$j] = 0;

  33.     }

  34. }

  35. 

  36. &Draw(\@n, \@h);

  37. while (1) {

  38.     sleep 0.02;

  39.     @n = ();

  40.     &NextBuffer(\@h, \@n);

  41.     &Draw(\@h, \@n);

  42.     @h = (@n);

  43. 

  44.     &KeyFunc();

  45. }

  46. 

  47. sub NextBuffer {

  48.     my ($ra, $rb) = (shift, shift);

  49.     my ($i, $j, $sum);

  50.     my ($L, $R, $U, $D);

  51.     foreach $i (0 .. $mxrow) {

  52.         $U = ($i-1) < 0 ? $mxrow : ($i-1);

  53.         $D = ($i+1) > $mxrow ? 0 : ($i+1);

  54.         foreach $j (0 .. $mxcol) {

  55.             $L = ($j-1) < 0 ? $mxcol : ($j-1);

  56.             $R = ($j+1) > $mxcol ? 0 : ($j+1);

  57.             $sum = $ra->[$U][$L] + $ra->[$U][$j] + $ra->[$U][$R] +

  58.                    $ra->[$i][$L] +        0      + $ra->[$i][$R] +

  59.                    $ra->[$D][$L] + $ra->[$D][$j] + $ra->[$D][$R];

  60. 

  61.             if ($sum == 3) {

  62.                 $rb->[$i][$j] = 1;

  63.             } elsif ($sum == 2) {

  64.                 $rb->[$i][$j] = $ra->[$i][$j];

  65.             } else {

  66.                 $rb->[$i][$j] = 0;

  67.             }

  68.         }

  69.     }

  70. }

  71. 

  72. sub Draw {

  73.     my ($ra, $rb) = (shift, shift);

  74.     foreach $i (0 .. $mxrow) {

  75.         foreach $j (0 .. $mxcol) {

  76.             if ($rb->[$i][$j] != $ra->[$i][$j]) {

  77.                 &Point( 

  78.                     $coord[$i][$j]{'x'}, 

  79.                     $coord[$i][$j]{'y'}, 

  80.                     $rb->[$i][$j],

  81.                 );

  82.             }

  83.         }

  84.     }

  85. }

  86. 

  87. sub Point {

  88.     my ($mx, $my, $light) = (shift, shift, shift);

  89.     my $color;

  90.     if ($light == 1) {

  91.         $color = $FG_WHITE|$BG_GRAY;

  92.     } else {

  93.         $color = $FG_WHITE|$BG_BLACK;

  94.     }

  95.     $OUT->Cursor($mx, $my);

  96.     $OUT->FillAttr($color, 2, $mx, $my);

  97. }

  98. 

  99. sub KeyFunc {

  100.     my $key;

  101.     $key = ReadKey(-1);

  102.     return if (not defined $key);

  103.     if ( ord($key) == 27 ) {

  104.         exit;

  105.     }

  106. }

  107. 

  108. 

  109. 

  110. __DATA__

  111. .........................**.....**

  112. .........................**.....**

  113. ..................................

  114. ..................................

  115. ..................................

  116. ..................................

  117. ..................................

  118. ..................................

  119. ..................................

  120. ..................................

  121. ..................................

  122. ..................................

  123. ..................................

  124. ...........................**.**..

  125. ..........................*.....*.

  126. ..................................

  127. .........................*.......*

  128. .........................*..*.*..*

  129. .........................***...***

  130. ..................................

  131. ..................................

  132. ..................................

  133. ..................................

  134. .................*................

  135. **...............**...............

  136. **................**..............

  137. .............**..**...............

  138. ..................................

  139. ..................................

  140. ..................................

  141. .............**..**...............

  142. **................**.......**.....

  143. **...............**........**.....

  144. .................*................
复制代码
作者: 523066680    时间: 2014-9-27 23:07

回复 18# 普大喜奔


    也搞一个读入矩阵的函数嘛，我在wiki挖了好多经典的模型。
作者: CrLf    时间: 2014-9-27 23:13

回复 8# 普大喜奔


    不一样啊，num 变量不包括 dict[cells[y][x]]，所以当周围的格子都是空的时候 elif num: 将不成立，cells[x][y] 的内容会维持上一轮循环的状态，所以会出现独立的细胞永垂不朽的现象
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 23:14

回复 20# 523066680
读入应该不难 难的是cmd窗口太小了 cmd30列就到头了 行只有20左右 难不成再学下GUI!版主有没有好办法教教小弟
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-27 23:20

回复 21# CrLf
高手就是高手 我的理解有问题 我以为num只要不为空就成立了 忘了0也是 C语言没学好
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-28 00:17

回复 20# 523066680
才发现cmd原来可以设置的
作者: CrLf    时间: 2014-9-28 00:19

回复 22# 普大喜奔


高宽各 1000，这样够大了吧，超出屏幕部分得拉动滚动条查看...
  1. mode con:cols=1000 lines=1000
复制代码
再将置字体为 3*5 大小，就能显示不少东西了
作者: CrLf    时间: 2014-9-28 00:55

回复 11# 523066680


浅拷贝/深拷贝，不过话说回来深拷贝的效率确实不如用俩数组将就了（泥们就是这么干的！魂淡！），反正脚本也不大
作者: 普大喜奔    时间: 2014-9-28 18:31

回复 20# 523066680
版主这个模型叫什么来着
作者: CrLf    时间: 2014-9-30 00:45

本帖最后由 CrLf 于 2014-9-30 00:52 编辑

回复 11# 523066680


想请教个问题，perl 可以用列表直接交换变量值：
  1. $a=1;

  2. $b=2;

  3. ($a,$b)=($b,$a);

  4. print "\$a=$a;\$b=$b;"
复制代码
数组肯定不能直接用 (@a,@b)=(@b,@a)，但为什么改成引用就报错？是否是只有在调用函数时可以用 \@ 呢？一对数组、列表、hash 表是不是无法直接交换内容呢？
  1. @a=1..3;

  2. @b=4..5;

  3. (\@a,\@b)=(\@b,\@a);

  4. print "@a";
复制代码
作者: 523066680    时间: 2014-9-30 08:25

本帖最后由 523066680 于 2014-9-30 12:05 编辑

回复 28# CrLf


      因为引用是一个地址，\@a = \@b 就是地址=地址，就那啥了……
只能是 变量名 = 引用地址

可以这么做，一开始就用引用对数组操作比如：
      ($ar, $br) = (\@a, \@b);
用 $ar->[下标] 的方式访问元素，用 @{$ar} 的方式访问整个数组
交换的时候也就和标量交换一样了。
      ($ar, $br) = ($br, $ar);


经过思考，发现可以这样（其实是在Perl高效编程里面看过这样的用法：片段赋值）
  1. my @a=1..5;

  2. my @b=6..10;

  3. 

  4. (@a[0..$#b], @b[0..$#a]) = (@b, @a);
复制代码
这样的话指定了长度，列表元素自然对号入座，嘿嘿。
作者: 523066680    时间: 2014-10-1 10:39

本帖最后由 523066680 于 2014-10-1 18:26 编辑

回复 28# CrLf


      居然不理我

还有个"正确"方法，发到Perl区了。
作者: 523066680    时间: 2014-10-1 11:49

本帖最后由 523066680 于 2014-10-1 18:23 编辑

回复 27# 普大喜奔


    :new gun:  An old name for the second known basic {gun} (found, like
   the first, by Bill Gosper), shown below.  A number of other ways of
   constructing a gun from two {twin bees shuttle}s have since been
   found - see {edge shooter} for one of these.

来源：
LIFE LEXICON
  Release 25, 2006 February 28
  ASCII version

INTRODUCTION
  This is a lexicon of terms relating to John Horton Conway's
Game of Life.  It is also available in single-page and multipage
HTML versions.
  This lexicon was compiled by Stephen A. Silver - see
below for additional credits.  I can be contacted at
life(at)argentum.freeserve.co.uk.
  The latest versions of this lexicon (both HTML and ASCII)
should be available from the Life Lexicon Home Page at
http://www.argentum.freeserve.co.uk/lex_home.htm
作者: neorobin    时间: 2014-10-1 16:31

回复 31# 523066680

链接地址多了个点号,   点击不开
作者: CrLf    时间: 2014-10-1 18:31

回复 30# 523066680


    手机上看的，忘了回
    ($ar, $br) = ($br, $ar); 是个好办法
    (@a[0..$#b], @b[0..$#a]) = (@b, @a); 就只能适用于元素个数相等的特殊情况了，感觉还不如用临时变量
作者: 523066680    时间: 2014-10-1 18:45

本帖最后由 523066680 于 2014-10-1 19:03 编辑

回复 33# CrLf

no, no, no  看我设定的下标
另，
    还有个方法，发到perl区了


看来已经回到老家了，还上论坛巡查，真敬业。
作者: CrLf    时间: 2014-10-1 21:44

回复 34# 523066680


    你猜错鸟，今年不回去~



欢迎光临 批处理之家 (http://www.bathome.net/) Powered by Discuz! 7.2